אחד הטיפולים הראשונים בדיפתריה היה אנטי-טוקסין שמקורו בסוסים שפותח בשנות ה-1890. נוגד-רעלן זה נוצר על-ידי הזרקת רעלן דיפטריה לסוסים כדי לייצר תגובת נוגדנים. לאחר מכן נשאב דם מהסוסים וסרום האנטי-טוקסין הופרד וטיהור לשימוש בבני אדם. חברת HK Mulford מפילדלפיה הייתה החברה האמריקאית הראשונה שפיתחה נוגד רעלן דיפתריה לשימוש מסחרי.⁽¹⁾
לעומת זאת, נוגד רעלן הדיפתריה יצר חסינות לטווח קצר בלבד, ובחלק מהאנשים הזריקות גרמו לחום, פריחה, כאבי פרקים ואנפילקסיס. תגובה שלילית זו כונתה "מחלת סרום" והתרחשה אצל אנשים שקיבלו מנות מרובות של האנטי-טוקסין. בשנת 1913, ד"ר בלה שיק הציג את בדיקת שיק, הליך שכלל הזרקת כמות קטנה של רעלן דיפתריה בתמיסה לזרוע כדי לקבוע את הצורך באנטי-טוקסין. אם הופיעה אדמומיות באתר ההזרקה, הוגדר השימוש באנטי-טוקסין.⁽²⁾

חיסון הדיפתריה הראשון פותח על ידי וויליאם פארק ממחלקת הבריאות של העיר ניו יורק. פארק שילב אנטי-טוקסין דיפתריה עם רעלן דיפטריה ושילוב זה הצליח לעורר תגובת נוגדנים. השימוש במוצר זה, לעומת זאת, הוטל בספק בספרות הרפואית של אותה תקופה עקב דיווחים על כשלים ונזקים. תופעות לוואי חמורות כוללות מחלת סרום, אנפילקסיס ואפילו מוות.^(3-4)

בשנת 1923, שני חוקרים עצמאיים, גסטון רמון ואלכסנדר תומס גלני, פיתחו שיטה להשבתת רעלן דיפתריה. מוצר זה, המכונה דיפתריה טוקסואיד (DAT), נחשב לנחות מרעלן-אנטי-טוקסין (TAT) מכיוון שהוא לא יצר תגובה חיסונית חזקה.⁽⁵⁾ רמון גם גילה שהשימוש בפורמלין יכול להפחית את התכונות הרעילות של טוקסואיד דיפתריה תוך שמירה על האימונוגניות שלו.⁽⁶⁾ בשנת 1926, גלני ועמיתיו גילו שהוספת אנטיגן דיפתריה לאלום (אשלגן אלומיניום סולפט) תגביר את התגובה החיסונית.⁽⁷⁾

באמצע שנות ה-40, טוקסואיד דיפתריה שולב עם טוקסואיד טטנוס כדי ליצור את החיסון נגד טטנוס-דיפתריה (Td) ובנוסף, שולב עם שעלת של תאים שלמים ליצירת חיסון דיפתריה-טטנוס- שעלת (DTP).⁽⁸⁾ חיסון השילוב החדש של DTP נקלט מאוחר יותר על ידי מלחי אלומיניום כאשר חוקרים גילו את יכולתו של האלומיניום להגביר את התגובות החיסוניות בדם הן לדיפתריה והן לטטנוס.⁽⁹⁾ באמצע שנות ה-40 מספר חברות החזיקו ברישיונות לחיסון נגד טטנוס, אולם הרישוי לא היה מעיד על אישור המוצר. בטיחות, טוהר ועוצמה (אם היו בדיקות עוצמה זמינות) נבדקו כחלק מאישור הרישוי, אך עוצמת המוצר לא הייתה ולא נדרשה לרישוי מוצר. בין החברות שהחזיקו ברישיונות לחיסון נגד טטנוס ב-1945 היו Parke Davis and Co., Sharp and Dohme, Cutter Laboratories, Lederle Laboratories, ואחרות.⁽¹⁰⁾